valor (ohm) 0.47 ohm 0R ohm 1R ohm 100R 1000 ohm 1k 4700 ohm 4k ohm 5k36 1,270,000 1M27

Transcripción

1 Página 1 de 14 Resistencias Definiciones Tolerancia Tabla de valores normalizados. Series E Código de colores de 4 y 5 bandas. Valores típicos para Tolerancias del 5% y 10% Valores típicos para Tolerancias del 1% y 2% SMD Code Book Applet Interactivo - Software de Cálculo Resistencias SMD Resistencias Bobinadas Resistencias Químicas Condensadores Condensadores Tipos de Condensadores Codificación por Bandas de Color Código de colores en los Condensadores Codificación mediante letras Codificación "101" de los Condensadores Ejemplos de Identificación con Condensadores Por qué utilizar valores normalizados?.- Para unificar criterios. Sería un caos si cada fabricante sacase al mercado sus propios valores de resistencias, con los problemas de sustitución que esto supondría, por ejemplo. Designación de valores normalizados RKM.- Para enumerar o designar los diferentes valores de una resistencia se emplea el sistema RKM, que consiste en sustituir los puntos decimales y las comas separadoras de millar, en el sistema inglés de puntuaci ón, por sus equivalentes R (unidad) K (kilo) M (mega). Por ejemplo: valor (ohm) RKM 0.47 ohm 0R ohm 1R ohm 100R 1000 ohm 1k 4700 ohm 4k ohm 5k36 1,270,000 1M27 OJO! para designar 0.47 ohm decimos 0R47 o bien R47, no confundir con 47R que equivale a 47 ohmios. El concepto de tolerancia.- Para entender las series normalizadas, es necesario conocer el concepto de tolerancia. Pongamos un ejemplo. Si tenemos una resistencia de 10k 10%, queremos decir que el valor nominal (10k) está comprendido entre 10k -10% (valor mínimo) y 10k+10% (valor máximo); es decir, entre 9k y 11k. Para evitar solapamiento de valores, se construyen series que teóricamente contengan a todos los posibles valores de resistencia, y se denominan, atendiendo al número de estos valores entre 1 y 10, a las series E(N). La serie E12 son doce valores entre 1 y 10, y su tolerancia es 20%. Las series E y su tolerancia son las siguientes: serie tolerancia (%) E6 40 E12 20 E24 10 E48 5 E96 2 E192 1

2 Página 2 de 14 Tablas de valores normalizados.- Podemos construirnos las tablas de valores normalizados muy fácilmente con Excel, partiendo de la expresión matemática que define una R normal: Las series E6, E12 y E24 se expresan con 1 decimal. Las series E48, E96 y E192 se expresan con 2 decimales. Los resultados se redondean por exceso (0.5 = 1) Por ejemplo, el término n º 19 de la serie E192 vale: Con esta expresión, hallamos la siguiente tabla Excel con los valores normalizados de Resistencias: Tabla de valores normalizados de resistencias 40% 20% 10% E6 E12 E

3 Página 3 de <!--[if! <!--[if! <!--[if!

4 Página 4 de 14 supportlinebreaknewline]- -> <!--[endif]--> supportlinebreaknewline]- -> <!--[endif]--> supportlinebreaknewline]- -> <!--[endif]--> E6 E12 E24 40% 20% 10% supportlinebreaknew Códigos de colores de 4 y 5 bandas Regla Nemotécnica para recordad la tabla de colores: " MeMaNa Ama VerAzu VioGrisBla " Carta de Códigos de Colores Color 1ª Banda 2ª Banda 3ª Banda Multiplicador Tolerancia Negro O O O 1ohm Marrón ohm +1% (F) Rojo ohm +2% (G ) Naranja Kohm Amarillo Kohm Verde Kohm S2 +0 5% (D) Azul Mohm +0.25% (C) Violeta Mohm +0.10% (B) Gris % Blanco Oro % (J) Plata % (K) Valores típicos para Tolerancias del 5% y 10% Valores típicos para Tolerancias del 1% y 2%

5 Página 5 de 14 Resistencias SMD ª Cifra = 1º número 2ª Cifra = 2º número 3ª Cifra = Multiplicador 1ª Cifra = 1º número La " R " indica coma decimal 3ª Cifra = 2º número La " R " indica " 0. " 2ª Cifra = 2º número 3ª Cifra = 3º número En este ejemplo la resistencia tiene un valor de: 1200 ohmios = 1K2 En este ejemplo la resistencia tiene un valor de: 1,6 ohmios En este ejemplo la resistencia tiene un valor de: 0.22 ohmios Applet Interactivo

6 Página 6 de 14 Software de Cálculo Resistencias de Hilo o Bobinadas Generalmente están constituidas por un soporte de material aislante y resistente a la temperatura (cerámica, esteatita, mica, etc.) alrededor del cual hay la resistencia propiamente dicha, constituida por un hilo cuya sección y resistividad depende de la potencia y de la resistencia deseadas. En los extremos del soporte hay fijados dos anillos metálicos sujetos con un tornillo o remache cuya misión, además de fijar en él el hilo de resistencia, consiste en permitir la conexión de la resistencia mediante soldadura. Por lo general, una vez construidas, se recubren de un barniz especial que se somete a un proceso de vitrificación a alta temperatura con el objeto de proteger el hilo y evitar que las diveras espiras hagan contacto entre sí. Sobre este barniz suelen marcarse con serigrafía los valores en ohmios y en vatios, tal como se observa en esta figura. En ella vemos una resistencia de 250 Ω, que puede disipar una potencia máxima de 10 vatios.

7 Página 7 de 14 Aquí vemos el aspecto exterior y estructura constructiva de las resistencias de alta disipación (gran potencia). Pueden soportar corrientes relativamente elevadas y están protegidas con una capa de esmalte. A. hilo de conexión B. soporte cerámico C. arrollamiento D. recubrimiento de esmalte. Aquí vemos otros tipos de resistencias bobinadas, de diferentes tamaños y potencias, con su valor impreso en el cuerpo. La de la izquierda es de 24 Ω, 5% (inscripci ón: 24R 5%) La más pequeña es de 10 Ω, aunque no se aprecia su inscripción en la foto. Resistencias químicas Las resistencias de hilo de valor óhmico elevado necesitarían una cantidad de hilo tan grande que en la práctica resultarían muy voluminosas. Las resistencias de este tipo se realizan de forma más sencilla y económica emplenado, en lugar de hilo, carbón pulverizado mezclado con sustancias aglomerantes. <!--[if!vml]--><!--[endif]-->la relación entre la cantidad de carbón y la sustancia aglomerante determina la resistividad por centímetro, por lo que es posible fabricar resistencias de diversoso valores. Existen tipos de carbón aglomerado, de película de carbón y de película metálica. Normalmente están constituidas por un soporte cilíndrico aislante (de porcelana u otro material análogo) sobre el cual se deposita una capa de material resistivo. En las resistencias, además del valor óhmico que se expresa mediante un código de colores, hay una contraseña que determina la precisión de su valor (aproximación), o sea la tolerancia anunciada por el fabricante. Esta contraseña está constituida por un anillo pintado situado en uno de los extremos del cuerpo. En la imagen de arriba vemos resistencias de película de carbón de diferentes potencias (y tamaños) comparadas a una moneda de 25 de las antiguas pesetas (0.15 ). De izquierda a derecha, las potencias son de 1/8, ¼, ½, 1 y 2 W, respectivamente. En ellas se observan las diferentes bandas de color que representan su valor óhmico.

8 Página 8 de 14 Aquí abajo vemos unos ejemplos de resistencias de película de carbón y de película metálica, donde se muestra su aspecto constructivo y su aspecto exterior: Condensadores <!--[if!vml]--><!--[endif]-->básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio) separadas por un material dieléctrico. Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir Aquí a la izquierda vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas = armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire. Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µf=10-6 F ), nanofaradios (nf=10-9 F) y picofaradios (pf=10-12 F). Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que depende del tipo y grososr del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima. Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo. Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1 µf tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta. Tipos de Condensadores Vamos a mostrar a continuación una serie de condensadores de los más típicos que se pueden encontrar. Todos ellos están comparados en tamaño a una moneda española de 25 ptas (0.15 ).

9 Página 9 de Electrolíticos. Tienen el dieléctrico formado por papel impregnado en electrólito. Siempre tienen polaridad, y una capacidad superior a 1 µf. Arriba observamos claramente que el condensador nº 1 es de 2200 µf, con una tensión máxima de trabajo de 25v. (Inscripción: 2200 µ / 25 V). Abajo a la izquierda vemos un esquema de este tipo de condensadores y a la derecha vemos unos ejemplos de condensadores electrolíticos de cierto tamaño, de los que se suelen emplear en aplicaciones eléctricas (fuentes de alimentación, etc...) Electrolíticos de tántalo o de gota. Emplean como dieléctrico una finísima película de óxido de tantalio amorfo, que con un menor espesor tiene un poder aislante mucho mayor. Tienen polaridad y una capacidad superior a 1 µf. Su forma de gota les da muchas veces ese nombre. 3. <!--[if!vml]--><!--[endif]-->de poliester metalizado MKT. Suelen tener capacidades inferiores a 1 µf y tensiones de trabajo a partir de 63v. Más abajo vemos su estructura: dos láminas de policarbonato recubierto por un depósito metálico que se bobinan juntas. Aquí al lado vemos un detalle de un condensador plano de este tipo, donde se observa que es de µf y 250v. (Inscripción: K/ 250 MKT). 4. De poliéster. Son similares a los anteriores, aunque con un proceso de fabricación algo diferente. En ocasiones este tipo de condensadores se presentan en forma plana y llevan sus datos impresos en forma de bandas de color, recibiendo comúnmente el nombre de condensadores "de bandera". Su capacidad suele ser como máximo de 470 nf.

10 Página 10 de De poliéster tubular. Similares a los anteriores, pero enrollados de forma normal, sin aplastar. 6. Cerámico "de lenteja" o "de disco". Son los cerámicos más corrientes. Sus valores de capacidad están comprendidos entre 0.5 pf y 47 nf. En ocasiones llevan sus datos impresos en forma de bandas de color. Aquí abajo vemos unos ejemplos de condensadores de este tipo. 7. Cerámico "de tubo". Sus valores de capacidad son del orden de los picofaradios y generalmente ya no se usan, debido a la gran deriva térmica que tienen (variación de la capacidad con las variaciones de temperatura).

11 Página 11 de Identificación del valor de los condesadores Codificación por Bandas de Color Hemos visto que algunos tipos de condensadores llevan sus datos impresos codificados con unas bandas de color. Esta forma de codificación es muy similar a la empleada en las resistencias, en este caso sabiendo que el valor queda expresado en picofaradios (pf). Las bandas de color son como se observa en esta figura: En el condensador de la izquierda vemos los siguientes datos: verde-azul-naranja = pf = 56 nf (recordemos que el "56000" está expresado en pf). El color negro indica una tolerancia del 20%, tal como veremos en la tabla de abajo y el color rojo indica una tensión máxima de trabajo de 250v. En el de la derecha vemos: amarillo-violeta-rojo = 4700 pf = 4.7 nf. En los de este tipo no suele aparecer información acerca de la tensión ni la tolerancia. Código de colores en los Condensadores COLORES Banda 1 Banda 2 Multiplicador Tensión Negro -- 0 x 1 Marrón 1 1 x V. Rojo 2 2 x V. Naranja 3 3 x 1000 Amarillo 4 4 x V. Verde 5 5 x 10 5 Azul 6 6 x V. Violeta 7 7 Gris 8 8 Blanco 9 9 COLORES Tolerancia (C > 10 pf) Tolerancia (C < 10 pf) Negro +/- 20% +/- 1 pf Blanco +/- 10% +/- 1 pf Verde +/- 5% +/- 0.5 pf Rojo +/- 2% +/ pf Marrón +/- 1% +/- 0.1 pf Codificación mediante letras

12 Página 12 de 14 Este es otro sistema de inscripción del valor de los condensadores sobre su cuerpo. En lugar de pintar unas bandas de color se recurre también a la escritura de diferentes códigos mediante letras impresas. <!--[if!vml]--><!--[endif]-->a veces aparece impresa en los condensadores la letra "K" a continuación de las letras; en este caso no se traduce por "kilo", o sea, 1000 sino que significa cerámico si se halla en un condensador de tubo o disco. Si el componente es un condensador de dieléctrico plástico (en forma de paralelepípedo), "K" significa tolerancia del 10% sobre el valor de la capacidad, en tanto que "M" corresponde a tolerancia del 20% y "J", tolerancia del 5%. LETRA Tolerancia "M" +/- 20% "K" +/- 10% "J" +/- 5% Detrás de estas letras figura la tensión de trabajo y delante de las mismas el valor de la capacidad indicado con cifras. Para expresar este valor se puede recurrir a la colocaión de un punto entre las cifras (con valor cero), refiriéndose en este caso a la unidad microfaradio (µf) o bien al empleo del prefijo "n" (nanofaradio = 1000 pf). <!--[if!vml]--><!--[endif]-->ejemplo: un condensador marcado con 0,047 J 630 tiene un valor de pf = 47 nf, tolerancia del 5% sobre dicho valor y tensión máxima de trabajo de 630 v. También se podría haber marcado de las siguientes maneras: 4,7n J 630, o 4n7 J 630. Codificación "101" de los Condensadores <!--[if!vml]--><!--[endif]-->por último, vamos a mencionar el código 101 utilizado en los condensadores cerámicos como alternativa al código de colores. De acuerdo con este sistema se imprimen 3 cifras, dos de ellas son las significativas y la última de ellas indica el número de ceros que se deben añadir a las precedentes. El resultado debe expresarse siempre en picofaradios pf. Así, 561 significa 560 pf, 564 significa pf = 560 nf, y en el ejemplo de la figura de la derecha, 403 significa pf = 40 nf. Ejemplos de Identificación con Condensadores...y en esta nueva ocasión vamos a poner a prueba los conceptos explicados anteriormente. Vamos a presentar una serie de condensadores escogidos al azar del cajón para ver si sois capaces de identificar sus datos correctamente, ok? 0,047 J 630 C=47 nf 5% V=630 V. 403 C=40 nf 0,068 J 250 C=68 nf 5% V=250 V. 47p C=47 pf

13 Página 13 de 14 22J C=22 pf 5% 2200 C=2.2 nf 10K +/-10% 400 V C=10 nf 10% V=400 V 3300/ V C=3.3 nf 10% V=400 V. amarillo-violeta-naranjanegro C=47 nf 20% 330K 250V C=0.33 µf V=250 V. n47 J C=470 pf 5% 0,1 J 250 C=0.1 µf 5% V=250 V. verde-azul-naranja-negrorojo C=56 nf 20% V=250 V. µ1 250 C=0.1 µf V=250 V. 22K 250 V C=22 nf V=250 V. n15 K C=150 pf 10% azul-gris -rojo y marronnegro-naranja C1=8.2 nf C2=10 nf amarillo-violeta-rojo C=4.7 nf.02 µf 50V C=20 nf V=50 V. amarillo-violeta -rojo, rojo-negro-marrón y amarillo-violeta -marrón C1=4.7 nf C2=200 pf C3=470 pf

14 Página 14 de 14 Material Obtenido de Bricolaje en Pasarlascanutas: el soldador de electrónica Cursillo de Electrónica Práctica por Jose Aladro